1. 2차 전지란 무엇인가?
2차 전지는 한 번 쓰고 버리는1차 전지와는 달리 충전을 통해 반영구적으로 사용할 수 있는 전지를 말한다. 대표적인 예로는 휴대폰 배터리나 노트북용 배터리가 있으며, 우리가 많이 쓰는 보조배터리도 2차전지라고 보면 된다. 하지만 이 중에서도 니켈수소배터리는 수명이 짧고 폭발 위험성이 있어서 현재는 거의 쓰이지 않고 있고, 리튬이온배터리가 주로 쓰이고 있다. 배터리는 크게 리튬이온과 리튬폴리머 두 가지로 나뉜다. 리튬이온 배터리는 양극재, 음극재, 분리막, 전해액 4가지 구성요소로 이루어져 있으며, 에너지 밀도가 높고 충전시간이 짧으며 수명이 길다는 장점이 있다. 반면 폭발 위험성이 있고 무거운 단점이 있다. 반대로 리튬폴리머 배터리는 리튬이온 배터리의 안정성 문제를 보완하기 위해 개발되었으며, 폴리머(고분자)라는 소재를 이용해 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용한다. 따라서 충격에 강하고 가볍지만 용량이 적다는 단점이 있다.
2. 배터리의 활용?
2차전지는 충전 및 방전이 가능한 하나 이상의 전기화학 셀로 구성된 배터리라고 정의할 수 있다. 즉 1차 전지와는 다르게 방전 후에도 다시 충전해서 재사용이 가능하다는 특징이 있다. 이러한 2차전지 중에서도 리튬이온배터리는 에너지 밀도가 높고 무게당 에너지 용량이 크다는 장점이 있어서 스마트폰, 노트북, 태블릿PC 등 모바일 기기용 소형 IT기기에 주로 사용되고 있다. 또한 수명이 길고 출력 특성이 우수하며 안전성이 높아 다양한 분야에서 활용되고 있다. 양극재는 리튬산화물 또는 금속산화물로 이루어져 있으며, 높은 전압을 제공한다. 음극재는 흑연 혹은 탄소재료로 되어있으며, 전자를 저장했다가 방출함으로써 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 분리막은 양극과 음극이 서로 접촉하지 않도록 물리적으로 막아주는 역할을 하며, 전해액은 이온이 원활하게 이동할 수 있도록 도와주는 매개체이다. 최근 들어 글로벌 자동차 업체들이 내연기관 차량 생산 중단 계획을 잇따라 발표하면서 친환경차 시대가 본격화될 것이라는 기대감이 높아지고 있다.
3. 전기차 업종 성장성?
우선 글로벌 자동차 업체인 폭스바겐 그룹이 2030년까지 유럽 내 판매되는 모든 차종을 순수 전기차로 전환하겠다고 발표했다. 또한 중국 정부 역시 친환경 정책 강화 및 신에너지 차량 보급 확대를 위해 보조금 지급 대상을 기존 6개사에서 11개사로 확대한다고 밝혔다. 따라서 2020년 이후 세계 최대 전기차 시장으로 부상할 중국에서의 수요 증가가 예상되며, 특히 한국산 배터리 비중이 높은 CATL(중국), BYD(중국), Panasonic(일본) 등과의 경쟁 심화가 불가피할 것으로 보인다. 전고체 전지 상용화 시기는 기존 리튬이온 배터리의 양극과 음극 사이에 있는 전해질을 액체에서 고체로 대체한 차세대 배터리다. 불연성인 고체 전해질을 사용하므로 발화나 폭발 위험이 없고, 온도 변화나 외부 충격으로부터 안전하다. 전기차 시장이 커지면서 덩달아 주목받는 분야가 있으니 바로 2차전지이며, 전기차 배터리하면 떠오르는 회사들은 LG에너지솔루션,LG화학, 삼성 SDI, SK이노베이션, 에코프로그룹, 포스코그룹 등 많은 기업들이 리튬이온배터리를 생산하고 있으며 앞으로의 전망도 매우 밝다